Maxim用于工業(yè)超聲設備的高壓方案

作者：時(shí)間：2012-03-16 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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MAX4940高壓數字脈沖發(fā)生器

圖1給出了MAX4940的基本功能圖，其中包括4個(gè)通道的高壓數字脈沖發(fā)生器(圖中只畫(huà)出了4個(gè)通道中的一個(gè))。

S1和S2開(kāi)關(guān)(分別連接VPP_和VNN_)具有200V耐壓和2A驅動(dòng)能力。
S3開(kāi)關(guān)(數據資料中稱(chēng)為箝位開(kāi)關(guān))具有200V耐壓和1A電流驅動(dòng)能力。
數字脈沖發(fā)生器可以工作在雙極性和單極性應用，支持下列應用：
- [VPP, VNN] = [+100V, -100V]雙極性脈沖
- [VPP, VNN] = [0, -200V]單極性負脈沖應用
- [VPP, VNN] = [+200V, 0]單極性正脈沖應用
INP_和INN_分別控制開(kāi)關(guān)S1和S2。
INC_控制開(kāi)關(guān)S3 (箝位)，但也受S1和S2制約。大多數應用中，INC_不需要驅動(dòng)，可以始終將其保持高電平，而只驅動(dòng)器INP_和INN_。此時(shí)，每次S1和S2關(guān)閉后，S3都會(huì )激活。

圖1. MAX4940功能框圖(4個(gè)通道的其中一路)

表1. MAX4940真值表
Maxim用于工業(yè)超聲設備的高壓方案

MAX4968高壓模擬開(kāi)關(guān)

圖2給出了MAX4968功能圖，具有16路獨立的高壓模擬開(kāi)關(guān)。每個(gè)開(kāi)關(guān)的內部狀態(tài)可通過(guò)SPI?接口編程。大多數超聲應用中，高壓模擬開(kāi)關(guān)用于實(shí)現高壓復用器。

SW1A、SW1B擺幅可達VNN至VNN+ 200V。
高壓模擬開(kāi)關(guān)可以支持雙極性和單極性應用，輸入/輸出電壓范圍可以是下列情形之一：
- (SW_)范圍 = [+100V, -100V]雙極性
- (SW_)范圍 = [0, -200V]單極性負脈沖
- (SW_)范圍 = [+200V, 0]單極性正脈沖
根據輸入信號的幅度和極性，VNN可以在0V至-200V范圍變化。VNN可以和脈沖發(fā)生器(發(fā)射電路)共用負電源。
VPP采用低壓供電(僅為10V)。
等效RON在整個(gè)輸入范圍保持平坦(大約20Ω)，導通電容為16pF。

圖2. MAX4968功能框圖

支持應用

Maxim的高壓脈沖發(fā)生器和開(kāi)關(guān)采用獨特設計，可以工作在雙極性和單極性應用(大多數工業(yè)超聲波應用為單極)。Maxim的解決方案可以很好的縮小整體尺寸并簡(jiǎn)化系統，特別是在單極性應用中。下面展示了雙極性和單極性發(fā)射功能圖和時(shí)序圖。外部干擾抑制二極管可以在一些個(gè)案中省略。
雙極性脈沖